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      岛津场发射型电子探针显微分析仪对金属材料疲劳断裂面的分析

      时间:2021-12-30 来源:本站 点击:30次

      通常,金属材料中的内部夹杂物可能成为疲劳源。为评价金属材料的疲劳强度,本文使用场发射型电子探针显微分析仪(岛津EPMA-8050G)来观察夹杂物微观特征以及确定其所含元素分布情况。
      断裂面的状态观察
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      1金属材料破面光学显微镜观察
      2.png

      2 夹杂物SEI观察

      为了研究疲劳试验后金属材料的断口特征,使用光学显微镜和EPMA-8050G进行观察,如图1、图2所示,断裂起源于内部的夹杂物。
      夹杂物的分析
      使用EPMA对该夹杂物成分进行面分析,如图3所示,夹杂物主要含Al、Mn、O、S元素。为了判断Al的化学结合状态,可借助EPMA进行状态分析,如图4所示,通过比较夹杂物(图3b)的黄色○部)和标准样品(Al、Al2O3)的Al Kβ线和sKα的峰形,可以确认夹杂物为Al2O3。面分析结果也显示元素OAl、SMn具有位置上一一对应关系,综合以上分析,判定夹杂物为氧化铝(Al2O3)和硫化锰(MnS)。

      3.png


      3 夹杂物的元素面分析
      aSEI  bBSEI  cO元素分布 dAl元素分布 eS元素分布 f Mn元素分布

      4.png

      4  Al元素状态分析
      (上:Al Kβ线、下:Al sKα线)

      岛津公司高端场发射电子探针显微分析仪EPMA-8050G具有以下特点:
      ①搭载高亮度肖特基发射体,实现大束流超高灵敏度分析(3.0 μA,加速电压30 kV);
      ②二次电子图像最高分辨率3nm;
      52.5°的高取出角最大限度减少X射线被吸收;
      ④使用Johanson型全聚焦分光晶体,同时实现高灵敏度、高分辨率分析。



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